[發明專利]用于電機的控制裝置和用于控制裝置的運行方法

無效

• 申請號: 201080033336.8
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102472227A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: H.施魏加特;W.米勒;G.雷特曼;M.默克勒;M.阿貝勒;C.普拉格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02N11/04
• 分類號: F02N11/04;F02N11/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

現有技術

本發明涉及一種用于機動車中的內燃機的電機、尤其是起動器發電機或起動器的電子控制裝置，包括控制機構和具有脈沖逆變器的電路裝置。

本發明還涉及一種用于電子控制裝置的運行方法，尤其是前面所述的用于機動車中的內燃機的電機、尤其是起動器發電機或起動器的電子控制裝置，其包括控制機構和具有脈沖逆變器的電路裝置。

在起動機動車中的內燃機時，起動器電機需要高的功率和尤其是高的電流，該電流可以達1000安培或更高。這種電流在常規的車載電網拓撲結構中由電池供給。在此情況下，高的尖峰電流引起起動器馬達的高的脈沖形式的起動力矩，因此也引起高的機械負荷和對車載電網中的電壓的干擾。

已知將起動器發電機用于內燃機，并且除其他情況下以外也用于在起動－停止系統中的熱起動，其中，這種起動器發電機設計用于14V車載電網。起動器發電機不僅用作起動器馬達而且用作機動車中的發電機。在一定的情況下，對于冷起動要設置附加的常規起動機。在起動器發電機的以發電機模式通過內燃機驅動的運行情況下，車載電網由起動器發電機供給電能并且尤其是也對電池充電。

為了運行機動車中的起動器發電機，需要電子裝置，例如具有功開關、大多數是半導體元器件的脈沖逆變器，其中，脈沖逆變器，尤其是功率開關，通過控制機構進行控制。

DE10330703A1描述一種發電機，它除了包括一個電機以外還包括調節器和脈沖逆變器，并且在它的輸出端上附加地連接有DC/DC轉換器，以便產生用于運行車載電網上的負載的希望的額定電壓，例如14V。此外在車載電網上還連接有用于控制脈沖逆變器的控制器。

本發明的任務是改進開頭所述類型的電子控制裝置和運行方法，以減少材料、部件和安裝費用。

本發明的公開

按照本發明，該任務通過權利要求1和6的內容解決。從屬權利要求限定本發明的優選的改進方案。

本發明發一個構思是，控制裝置在一個結構單元中包括脈沖逆變器、所屬的控制機構和DC/DC轉換器。因此可以在有利的電路拓撲結構中將不同的功能組組合成結構單元。此外，該任務通過一種用于一種最好前述的控制裝置的運行方法解決，在該方法中，不僅脈沖逆變器而且DC/DC轉換器都由控制機構控制，從而只需要一個惟一的控制機構來控制至少兩個功能組，即脈沖逆變器和DC/DC轉換器。不僅通過該控制裝置而且通過該運行方法可以減少材料、部件和/或安裝費用以及控制裝置的重量。

尤其是可以通過該結構單元將脈沖逆變器，所屬的控制機構和DC/DC轉換器構造成一個模塊l，尤其是在一個公共的外殼中。由此降低材料和制造費用并且控制裝置本身可以簡單地安裝。

優選地，脈沖逆變器和DC/DC轉換器通過一個公共的電路裝置實現，例如在一個實施方式中，通過相互連接的、具有電子元器件電路板，或最好通過一種電路板，其分別至少部分地包括所述脈沖逆變器和DC/DC轉換器，來實現。因此降低材料和制造費用和控制裝置的重量。

電子控制裝置尤其是被用于運行起動器、發電機和/或，以特別優選的方式，用于運行機動車中的內燃機的起動器發電機。特別是在機動車中，具有緊湊的結構形式的控制裝置是有利的，其在一個結構單元中包括不同的功能組，以便通過降低材料和部件費用來節省重量或者也在安裝中或在機動車的維護工作中降低安裝費用。此外形成結構空間的減小。

以下說明DC/DC轉換器的各種轉換方式和方向，它們分別單獨地或以任意的組合優選作為實施方式，其中，在后面指出另外的優點，尤其是結合蓄能器。

通過DC/DC轉換器可以將機動車的車載電網直流電壓轉換成另一個直流電壓。因此，脈沖逆變器在高于一個車載電網電壓的電壓下運行，例如為了提高效率或也同時經DC/DC轉換器向車載電網供給電功率，并且是在一個相對于脈沖逆變器減小的車載電網電壓下，例如在大約14V下。

借助于DC/DC轉換器可以將車載電網的一個直流電壓轉換成另一個直流電壓，以便由車載電網電壓產生一個與車載電網電壓不同的電壓，該電壓也可以用于向控制裝置的另外的部件，尤其是電路裝置，供給電能或也向機動車供給電能，即被用在控制裝置外部。因此一個附加的功能被集成到該電子控制裝置中并且在此情況下減少了材料、部件或安裝的費用。

此外可以借助于DC/DC轉換器將一個直流電壓轉換成車載電網的一個直流電壓。因此可以由一個直流電壓源對車載電網進行供給，該直流電壓源提供與車載電網電壓不同的電壓，由此將另一個功能集成到電子控制裝置的結構單元中。